
聰明才智是天生,還是得益于后天培養(yǎng)?嬰幼兒早期教育有沒(méi)有科學(xué)依據(jù)?中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷還能不能康復(fù)?要想弄清這些問(wèn)題,必須先了解大腦的構(gòu)造和功能。有科學(xué)家說(shuō),大腦具有“可塑性”,這是指大腦的結(jié)構(gòu)域功能會(huì)因不斷地使用而改變。
神經(jīng)系統(tǒng)如何工作?
要了解大腦,先要弄明白幾個(gè)有點(diǎn)拗口的名詞:神經(jīng)元、突觸、樹(shù)突、軸突。大腦有數(shù)百種不同類型,總數(shù)為1012個(gè)的神經(jīng)元通過(guò)由1015個(gè)突觸形成的各種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)元是構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,由細(xì)胞體和細(xì)胞突起構(gòu)成,細(xì)胞突起又分為樹(shù)突和軸突,每個(gè)神經(jīng)元都有一個(gè)或多個(gè)樹(shù)突,但只有一個(gè)軸突。
簡(jiǎn)單地說(shuō),神經(jīng)系統(tǒng)是這樣傳遞信息的樹(shù)突接受刺激信號(hào),傳導(dǎo)到軸突,軸突再通過(guò)突觸把信息傳送到其它神經(jīng)元和組織。
研究發(fā)現(xiàn),神經(jīng)元集群間有方向性的突觸強(qiáng)化或弱化,能夠儲(chǔ)存時(shí)序信息。研究人員用多電極記錄了大鼠視皮層神經(jīng)元的變化他們讓大鼠看屏幕上光點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),訓(xùn)練前,在起始點(diǎn)閃光引起了大鼠視皮層神經(jīng)元的集群的無(wú)序發(fā)放;訓(xùn)練中,神經(jīng)元集群實(shí)現(xiàn)依序發(fā)放;訓(xùn)練后,只要在起始點(diǎn)閃光,就能喚起神經(jīng)元集群的依序發(fā)放。
也就是說(shuō),與感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知行為相關(guān)的電活動(dòng),會(huì)修飾神經(jīng)元與突觸功能和構(gòu)造,也就是重塑了大腦,帶來(lái)了學(xué)習(xí)與記憶、認(rèn)知行為的改變。
嬰幼兒是大腦發(fā)育關(guān)鍵期
樹(shù)突上的樹(shù)突棘神經(jīng)元接受興奮性突觸的位點(diǎn),形成了神經(jīng)元突觸的連接。研究發(fā)現(xiàn),在大腦發(fā)育的頭幾年,樹(shù)突棘大量產(chǎn)生之后,經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)的不斷“修剪”,最終形成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。也就是說(shuō),嬰幼兒時(shí)期是神經(jīng)系統(tǒng)形成的重要時(shí)期,開(kāi)頭幾年是大腦發(fā)育最關(guān)鍵的時(shí)期。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形成在出生后特定一段時(shí)期容易被腦內(nèi)電活動(dòng)影響,不正常的電活動(dòng)會(huì)造成異常的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期存在。出生后,具有不同功能的網(wǎng)絡(luò)都有一個(gè)關(guān)鍵的形成期,關(guān)鍵期內(nèi)電活動(dòng)可以穩(wěn)固或“修剪”神經(jīng)突觸連接,對(duì)網(wǎng)絡(luò)成形有巨大的影響。成年腦的可塑性遠(yuǎn)小于幼年腦,大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)連接變化只在創(chuàng)傷后或病態(tài)時(shí)出現(xiàn)。
聰明才智絕不是與生俱來(lái)的,出生后的環(huán)境和經(jīng)驗(yàn)引起的電活動(dòng)是塑造網(wǎng)絡(luò)的主要因素。因此,嬰幼兒時(shí)期的教育,需要后天環(huán)境的配合和父母的培養(yǎng)。在這樣的情況下,早教就顯得很有意義了。
成人中樞神經(jīng)損傷或能治愈
脊椎損傷、腦中風(fēng)……目前醫(yī)學(xué)發(fā)展水平對(duì)這些中樞神經(jīng)損傷的病患還無(wú)能為力。如果大腦具有可塑性,這些疾病有沒(méi)有可能治愈呢?
科學(xué)家認(rèn)為,大幅度的網(wǎng)絡(luò)可塑性在成年期是可以用藥物和生理電刺激來(lái)“喚醒”的,基于網(wǎng)絡(luò)可塑性的治療方法將是未來(lái)研發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)損傷和疾病治療手段的方向。
成年中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損造成軸突損傷,而軸突很難再生疤組織和胞囊阻止軸突再生,而且成熟神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元也不會(huì)再生軸突。外在的原因,是缺少神經(jīng)元生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)性因子,細(xì)胞環(huán)境也是抑制性的。內(nèi)在原因是神經(jīng)元的生長(zhǎng)能力下降。
在“大腦有可塑性”這一理論基礎(chǔ)上,科學(xué)家們正在探索治愈疾病的方法。比如視頻療法已經(jīng)應(yīng)用到治療語(yǔ)言障礙、老年癡呆癥和弱視等疾病中。深度腦刺激的方法則被視為更有前景的療法?茖W(xué)家們已經(jīng)嘗試將深度腦刺激的方法用于治療慢性痛、帕金森癥等。
(編輯:暖羊羊)